[0001] Die Erfindung betrifft ein Mikrowellenofensystem mit mindestens einem Magnetron,
das bestimmte elektrische Betriebsparameter, wie Anodenspannung, Heizspannung, Heizstrom,
aufweist, und mit einem Netzteil für das mindestens eine Magnetron.
[0002] Üblicherweise werden Mikrowellenöfen, die als Kammeröfen, als Durchlauföfen o.dgl.
ausgebildet sind, mit mindestens einem Magnetron bzw. mit einer Anzahl Magnetrone
einer bestimmten Betriebsfrequenz betrieben. Diese beträgt üblicherweise 2,45 GHz.
Die Betriebsfrequenz kann beispielsweise auch 915 MHz betragen.
[0003] Maßgebend für die in einem Volumenelement eines in einem Mikrowellenofen zu erwärmenden
Guts erzeugte Wärmeleistung sind die elektrische Feldstärke E des Mikrowellenfeldes,
die Betriebsfrequenz f, der Verlustwinkel tanδ und die relative Dielektrizitätskonstante
ε. Für die Volumenleistungsdichte P gilt:
[0004] Die Volumenleistungsdichte ist also zur Betriebsfrequenz des mindestens einen Magnetrons
des Mikrowellenofens proportional.
[0005] Das DE-GM 1 818 464 beschreibt einen Mikrowellen-Durchlaufofen mit einem hochfrequenzmäßig
allseitig abgeschlossenen, langgestreckten Arbeitsraum und einem sich durch den Arbeitsraum
erstreckenden Transportband für das zu behandelnde Gut, das zu während seines Transportes
durch den Durchlaufofen nacheinander verschiedene Mikrowellen-Felder unterschiedlicher
Frequenz durchläuft. Hierbei handelt es sich um einen Durchlaufofen, der in Transportrichtung
des zu behandelnden Guts mit Magnetronen versehen ist, die unterschiedliche Betriebsfrequenzen
besitzen.
[0006] Die US-A 3 494 722 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sterilisieren
mittels Mikrowellenstrahlung. Die Mikrowellenstrahlung kann hierbei eine Wellenlänge
im Bereich zwischen 0,9 und 17 GHz aufweisen. Bevorzugt ist eine Wellenlänge zwischen
2,36 und 2,9 GHz bzw. die übliche Betriebsfrequenz von 2,45 GHz.
[0007] Die US-A 4 746 968 beschreibt eine Vorrichtung zum Trocknen eines Guts mit Hilfe
einer Mikrowellenstrahlung kombiniert mit einer Infrarotstrahlung. Die Mikrowellenstrahlung
besitzt beispielsweise eine Betriebsfrequenz von 2,54 GHz oder von 915 MHz.
[0008] Aus der DE 196 43 989 A1 ist eine Vorrichtung zum Behandeln von Substanzen mit elektromagnetischer
Hochfrequenzenergie bekannt. Dort kommen Magnetrone mit einer Betriebsfrequenz von
etwa 100 MHz bis 10 GHz zum Einsatz, die aus Netzteilen mit geringer Welligkeit versorgt
werden. Insbesondere kommt eine Mikrowelleneinrichtung, d.h. ein Magnetron mit einer
Betriebsfrequenz von 2,45 GHz zur Anwendung.
[0009] Bei allen diesen bekannten Mikrowellenofensystemen weist das jeweilige Magnetron
eine bestimmte Betriebsfrequenz auf, um die jeweils gewünschte Wärmeleistung zu erzielen.
[0010] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mikrowellenofensystem der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei dem es sehr einfach möglich ist, die Wärmeleistung
wunschgemäß zu ändern, ohne daß es erforderlich ist, am Mikrowellenofen oder an der
Peripherie desselben, wie dem zugehörigen Netzteil, elektrisch und/oder mechanisch
größere Veränderungen vornehmen zu müssen.
[0011] Diese Aufgabe wird bei einem Mikrowellenofensystem der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß das mindestens eine Magnetron einer bestimmten Betriebsfrequenz
durch ein Magnetron einer anderen Betriebsfrequenz ersetzbar ist, wobei die Magnetrone
der verschiedenen Betriebsfrequenzen mit den gleichen bzw. zumindest ähnlichen mechanischen
Montageabmessungen ausgebildet sind und das Netzteil ohne Änderung der elektrischen
Betriebsparameter für die verschiedenen Magnetrone der unterschiedlichen Betriebsfrequenzen
unverändert verwendbar ist. Gegebenenfalls können geringstfügige Veränderungen erforderlich
sein, wobei die wesentlichen Bauteile wie Heiz- und Hochspannungs-Transformator unverändert
beibehalten werden.
[0012] Erfindungsgemäß ist es also in vorteilhafter Weise möglich, beispielsweise ein Magnetron
der Betriebsfrequenz 2,45 GHz durch ein Magnetron und Launcher mit der Betriebsfrequenz
915 MHz oder 5,8 GHz zu ersetzen, um die jeweils gewünschte Wärmeleistung zu erzielen.
Dabei braucht das jeweilige Magnetron und Launcher vom Mikrowellenofen einfach nur
entfernt und durch das jeweils gewünschte andere Magnetron ersetzt zu werden. Da die
Magnetrone mit den unterschiedlichen Betriebsfrequenzen die gleichen mechanischen
Montageabmessungen besitzen, ist der Austausch eines Magnetrons einer bestimmten Betriebsfrequenz
durch ein Magnetron einer anderen bestimmten Betriebsfrequenz einfach und zeitsparend
möglich. Das erfindungsgemäße Mikrowellenofensystem weist also beispielsweise den
Vorteil auf, daß bei einem vorhandener Mikrowellenofen mit Magnetronen beispielsweise
der Betriebsfrequenz 2,45 GHz diese Magnetrone durch Magnetrone der Betriebsfrequenz
5,8 GHz ersetzt werden können. Der Anwender eines bereits vorhandenen Mikrowellenofens
muß also nicht einen neuen anderen Mikrowellenofen beschaffen, wenn er eine andere
Wärmeleistung benötigt, sondern er braucht nur die vorhandenen Magnetrone durch Magnetrone
der entsprechenden Betriebsfrequenz zu ersetzen. Ein ganz erheblicher Vorteil besteht
dabei auch darin, daß auch das Netzteil des vorhandenen Mikrowellenofens nicht ersetzt
zu werden braucht, sondern daß das vorhandene Netzteil unverändert weiter verwendbar
ist oder nur wenige Bauteile zur Anpassung erforderlich sind.
[0013] Erfindungsgemäß ist es möglich, daß das mindestens eine Magnetron am entsprechenden
Mikrowellenofen direkt, d.h. ohne weitere Mikrowellen-Einkoppeleinrichtung vorgesehen
ist. Ist das mindestens eine Magnetron mit einer Einkoppeleinrichtung kombiniert,
dann hat es sich bei dem erfindungsgemäßen Mikrowellenofensystem als zweckmäßig erwiesen,
wenn die Magnetrone der verschiedenen Betriebsfrequenzen mit jeweils zugehörigen Mikrowellen-Einkoppeleinrichtungen
kombiniert sind. Das heißt, daß beim Austausch einer Einheit, bestehend aus einem
Magnetron einer bestimmten Betriebsfrequenz und der zugehörigen Mikrowellen-Einkoppeleinrichtung,
diese Einheit vom Mikrowellenofen entfernt und eine andere Einheit aus einem anderen
Magnetron mit zugehöriger Mikrowellen-Einkoppeleinrichtung am Mikrowellenofen montiert
werden kann. Das ist einfach und zeitsparend möglich.
[0014] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines in der Zeichnung stark abstrahiert angedeuteten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen
Mikrowellenofensystems.
[0015] Die Figur zeigt abschnittweise einen Mikrowellenofen 10, an dem mindestens ein Magnetron
12 vorgesehen ist. Bei dem Mikrowellenofen 10 handelt es sich beispielsweise um einen
Kammerofen oder um einen Durchlaufofen - ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein. Das
Magnetron 12 ist mit einem Netzteil 14 verbunden. Das ist durch die abgewinkelte Pfeillinie
16 angedeutet.
[0016] Das Magnetron 12 weist bestimmte elektrische Betriebsparameter auf. Hierbei handelt
es sich beispielsweise um die Anodenspannung des Magnetrons 12, seine Heizspannung
und seinen Heizstrom. Beispielsweise beträgt die Anodenspannung 4 kV, die Heizspannung
3,3 V und der Heizstrom 10,5 A. Das Magnetron 12 weist z.B. eine Leistung von 800
W auf.
[0017] Das Magnetron 12 weist eine bestimmte Betriebsfrequenz auf. Bei dem erfindungsgemäßen
Mikrowellenofensystem weisen Magnetrone 12 unterschiedlicher Betriebsfrequenzen jeweils
die gleichen mechanischen Montageabmessungen auf. Das ist in der Zeichnungsfigur durch
den Doppelpfeil 18 angedeutet. Dadurch, daß die Magnetrone 12 der unterschiedlichen
Betriebsfrequenzen mit den gleichen mechanischen Montageabmessungen 18 ausgebildet
sind, ist es einfach und zeitsparend möglich, ein Magnetron 12 einer bestimmten Betriebsfrequenz
wunschgemäß durch ein Magnetron 12 einer anderen Betriebsfrequenz zu ersetzen. Die
Magnetrone 12 der unterschiedlichen Betriebsfrequenzen weisen jeweils die selben elektrischen
Betriebsparameter wie Anodenspannung, Heizspannung und Heizstrom auf, so daß die Magnetrone
12 der unterschiedlichen Betriebsfrequenzen mit ein und demselben Netzteil 14 betrieben
werden können, oder nur geringfügige Änderungen erforderlich sind, die mit wenigen
Bauteilen ausgleichbar sind.
[0018] In der Zeichnungsfigur ist das Magnetron 12 der jeweiligen definierten Betriebsfrequenz
mit einer Mikrowellen-Einkoppeleinrichtung 20 kombiniert. Dabei bildet das jeweilige
Magnetron 12 einer bestimmten Betriebsfrequenz und die damit kombinierte Mikrowellen-Einkoppeleinrichtung
20 eine Einheit, wobei es sich versteht, daß die Mikrowellen-Einkoppeleinrichtungen
20 der Magnetrone 12 der unterschiedlichen Betriebsfrequenzen entsprechend unterschiedlich
dimensioniert sind. Die mechanischen Abmessungen 18 der jeweiligen Einheit aus Magnetron
12 und Mikrowellen-Einkoppeleinrichtung 20 sind jedoch für die verschiedenen Magnetrone
12 der unterschiedlichen Betriebsfrequenzen gleich. Außerdem bleiben Lüfter, Transformatoren,
Überwachungssysteme unverändert gleich, so daß es in vorteilhafter Weise nur erforderlich
ist, den jeweiligen Anschlußkontakt 22, mittels welchem das Netzteil 14 mit dem jeweiligen
Magnetron 12 einer bestimmten Betriebsfrequenz kontaktiert ist, zu lösen und das jeweilige
Magnetron 12 einer bestimmten Betriebsfrequenz durch das gewünschte andere Magnetron
12 der anderen Betriebsfrequenz zu ersetzen. Unter Umständen können geringfügige Anpassungen
erforderlich sein, wobei nur wenige zusätzliche Bauteile notwendig sind. Die wesentlichen
Komponenten wie z.B. der Heiz- und der Hochspannungs-Transformator bleiben unverändert.
[0019] Das erfindungsgemäße Mikrowellenofensystem ist also sowohl unter dem Gesichtspunkt
einer gewünschten Leistungsänderung als auch unter dem Gesichtspunkt einer optimalen
Nachrüstbarkeit vorteilhaft.
1. Mikrowellenofensystem mit mindestens einem Magnetron (12), das bestimmte elektrische
Betriebsparameter wie Anodenspannung, Heizspannung, Heizstrom, aufweist, und mit einem
Netzteil (14) für das mindestens eine Magnetron (12),
dadurch gekennzeichnet,
daß das mindestens eine Magnetron (12) einer bestimmten Betriebsfrequenz durch ein Magnetron
(12) einer anderen Betriebsfrequenz ersetzbar ist, wobei die Magnetrone (12) der verschiedenen
Betriebsfrequenzen mit den gleichen mechanischen Abmessungen (18) ausgebildet sind
und das Netzteil (14) ohne Änderung der elektrischen Betriebsparameter für die verschiedenen
Magnetrone (12) der unterschiedlichen Betriebsfrequenzen unverändert verwendbar ist.
2. Mikrowellenofensystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnetrone (12) der verschiedenen Betriebsfrequenzen mit jeweils zugehörigen
Mikrowellen-Einkoppeleinrichtungen (20) kombiniert sind.